[發明專利]緊湊型干燥劑冷卻系統

有效

• 申請號: 201380072281.5
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN104981282B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 馬克·杰瑞德·戈茲沃西;斯蒂芬·大衛·懷特
• 申請（專利權）人: 國家科學和工業研究組織
• 主分類號: B01D53/06
• 分類號: B01D53/06;F24F3/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊生平;鐘錦舜

一種固態干燥劑冷卻系統，包括將空氣(19)遞送至第一路徑(21)以使所述空氣待被調節，以及用于再生空氣的第二路徑(31)和保持固態干燥劑塊循環移動在其中固態干燥劑處于所述第一路徑(21)中以通過將濕氣吸收至干燥劑來對所述待被冷卻的空氣進行除濕的第一位置(24a)和其中固態干燥劑處于所述第二路徑(31)中以使所述再生空氣收取在其內的濕氣作為水蒸氣的第二位置(24b)之間的結構(24)。第二路徑具有空氣加熱器布置(35)，其在所述第二位置(24b)上游以用于對所述再生空氣進行加熱以及第一路徑(21)具有空氣冷卻器布置(25)，其獨立于所述空氣加熱器布置(35)并且在所述第一位置(24a)下游。空氣遞送裝置(40)耦合至所述第一路徑和第二路徑(21，31)，并且適于或構造為沿所述第一路徑和第二路徑(21，31)遞送加壓空氣。還提供一種策略控制，其基于滿足可選加熱的需要或基于在天和季節的不同時間處的冷卻需要而改變來自所述公共進口的空氣的流動路線。

技術領域

本發明大體上涉及以下類型的固態干燥劑冷卻系統：在其中，大部分固態干燥劑在其對氣流進行除濕的主動位置和熱空氣被用于蒸發來自于干燥劑的濕氣的再生位置之間循環移動。通常方法包括旋轉的干燥劑轉輪，并且除濕的空氣通常在被允許進入空間以被冷卻之前通常由蒸發冷卻進行進一步調節。

背景技術

前述類型的固態干燥劑冷卻系統已經在多種構造中被提出。在如圖1所示的基本布置中，由送風機供應的新鮮(外部的)空氣1在旋轉的干燥劑轉輪3中被除濕。在這個接近絕熱干燥的過程中，空氣不可避免地被變暖。熱量回收熱交換器4用于將暖的干燥空氣向下冷卻回至接近周圍溫度，隨后，在被引入到占用空間(供應空氣7)以提供期望的空間調節之前，通過使用蒸發冷卻過程6將得到的預冷卻的干燥空氣流進一步冷卻至低于周圍環境的溫度。

干燥劑轉輪的再生需要確保連續的干燥過程。通過使熱空氣通過干燥劑轉輪的一側來實現再生。從干燥劑轉輪移除的濕氣與離開干燥劑轉輪的再生空氣流一起被排出。

再生空氣可以源于占用空間(回流空氣8)或者源于外部周圍環境(新鮮空氣)。再生空氣在熱量回收熱交換器4中被預加熱之前首先在冷卻器9中被蒸發冷卻。這在供應空氣蒸發冷卻過程之前使供應空氣溫度最小化并且在加熱線圈10中以外部的供應熱量對其進一步加熱之前使再生空氣的溫度最大化。隨后，加熱后的回流空氣在作為排出空氣由再生空氣風扇11排出之前通過干燥劑轉輪3的再生器側。

干燥劑冷卻主要被發現在商業和大規模裝置中，尤其在較高的濕度是顯著的問題的地方，例如在超市中和溜冰比賽地點。該技術并未以任意顯著程度在居住應用中被發現，盡管具有多個潛在的益處：耐用性、易于維護并且利用比如源于屋頂安裝的太陽能收集器的低溫熱量的有效操作。太陽能干燥劑冷卻系統在大部分公開中被評估(包括S.D.White等人的.“Indoor temperature variations resulting from solid desiccant cooling ina building without thermal back-up”,International Journal of Refrigeration 32(2009),695-704；and Rowe等人的.“Preliminary findings on the performance of anew residential solar desiccant air-conditioner”,Proc.Eurosun 2010,Graz,Oct2010).

干燥劑冷卻系統的限制性應用起因于上述的基本布置的不利之處。這個過程遭受(i)由橫跨干燥劑轉輪和熱量回收轉輪的大的壓降引起的高的寄生風扇功率消耗，(ii)體積大(由于存在兩個風扇以分別在供應側和再生側驅動空氣而引起)，(iii)成本以及(iv)針對利用間歇式熱源的自發冷卻的不適合性(由當熱量不可用于使干燥劑轉輪再生時不能實現顯著的冷卻而引起)。

以前，至少在一定程度上已經提出了利用在供應側的間接蒸發冷卻器通過替換熱量回收熱交換器來解決這些不利之處，其中熱量回收熱交換器用于在供應側將暖的干燥空氣向下冷卻回至接近周圍溫度并且預加熱再生空氣。